本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是，涉及一種顯影均勻性檢測方法。

背景技術(shù)：

在集成電路生產(chǎn)中，光刻工藝中線寬的均勻性對產(chǎn)品的電性參數(shù)和良率有極大的影響。因此，控制光刻線寬均勻性是是非常重要的，而顯影均勻性是影響線寬均勻性的一項重要參數(shù)。

在一般的集成電路生產(chǎn)中，顯影均勻性主要通過電子顯微鏡對顯影后晶圓不同位置進(jìn)行線寬量測，根據(jù)量測所得的數(shù)據(jù)判斷顯影均勻性是否在規(guī)范之內(nèi)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生異?；蝻@影程序發(fā)生變動后，通常需要多次的線寬量測和設(shè)備調(diào)整后才能將顯影均勻性調(diào)整至規(guī)范之內(nèi)。對于6英寸或8英寸晶圓，一般一片晶圓需量測5或9個不同位置，每個位置量測3-5個點，即每片晶圓需要15-45個量測點。可見，采用電子顯微鏡檢測顯影均勻性需要大量使用電子顯微鏡。如需多次調(diào)整設(shè)備，將會帶來大量的工作量，影響工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種顯影均勻性檢測方法，其操作簡單，有效提高了顯影均勻性檢測的效率。

為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種顯影均勻性檢測方法，包括以下步驟：

S101.曝光模式預(yù)設(shè)：根據(jù)承印晶圓的規(guī)格，在光刻機(jī)上進(jìn)行多個曝光陣列位置的設(shè)定，所述曝光陣列由多個曝光單元格整齊排列而成，多個曝光陣列均采用相同的曝光能量設(shè)定進(jìn)行曝光；

S102.承印晶圓涂膠、曝光并顯影：將承印晶圓涂覆光刻膠后，置于光刻機(jī)內(nèi)，采用預(yù)設(shè)的曝光模式進(jìn)行曝光后進(jìn)行顯影處理；

S103.顯影均勻性判定：觀察顯影后承印晶圓上曝光陣列中的曝光單元格，其中，曝光單元格呈黑色代表有大量光刻膠殘留；曝光單元格呈彩色代表有少量光刻膠殘留；曝光單元格呈白色代表顯影干凈，沒有光刻膠殘留；根據(jù)每個曝光陣列中白色曝光單元格的數(shù)量，計算每個曝光陣列的中間顯影能力值，中間顯影能力值等于白色曝光單元格對應(yīng)的曝光能量值的平均值，比對不同位置曝光陣列的中間顯影能力值，即可完成顯影均勻性判斷。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，多個曝光陣列均勻的設(shè)定在承印晶圓表面。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，所述曝光單元格為正方形結(jié)構(gòu)，其邊長為1.2-1.8mm。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向或列向上，曝光能量值在曝光陣列中按能量梯度遞增或遞減。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向或列向上，曝光能量值在曝光陣列中按相同能量梯度遞增或遞減。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向上，曝光陣列的中間一列曝光單元格的曝光能量值為門柵光強(qiáng)，其右側(cè)的每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞增，其左側(cè)每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞減。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明中，曝光陣列進(jìn)行曝光時不需要使用光刻版，只需通過調(diào)整光刻機(jī)的漏光擋板即可完成曝光，減少精細(xì)部件的使用，使得操作更加簡單；

2、本發(fā)明通過觀察曝光單元格即可判斷顯影均勻性是否符合規(guī)范，減少了電子顯微鏡的應(yīng)用，極大的提高了工作效率；

3、本發(fā)明中，曝光陣列的行數(shù)和列數(shù)以及能量梯度值可以達(dá)到不同的精度要求，能夠滿足不同規(guī)格承印晶圓顯影均勻性的檢測；

4、本發(fā)明中，曝光陣列覆蓋承印晶圓的中心及邊緣位置，使得承印晶圓整體顯影能力的判斷更加準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中顯影均勻性檢測方法的流程圖；

圖2為實施例1中曝光單元在承印晶圓上的設(shè)定的示意圖；

圖3為實施例1中承印晶圓A顯影后的效果圖；

圖4為實施例1中承印晶圓B顯影后的效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，為本發(fā)明中一種顯影均勻性檢測方法，包括以下步驟：

S101.曝光模式預(yù)設(shè)：根據(jù)承印晶圓的規(guī)格，在光刻機(jī)上進(jìn)行多個曝光陣列位置的設(shè)定，所述曝光陣列由多個曝光單元格整齊排列而成，多個曝光陣列均采用相同的曝光能量設(shè)定進(jìn)行曝光；

S102.承印晶圓涂膠、曝光并顯影：將承印晶圓涂覆光刻膠后，置于光刻機(jī)內(nèi)，采用預(yù)設(shè)的曝光模式進(jìn)行曝光后進(jìn)行顯影處理；

S103.顯影均勻性判定：觀察顯影后承印晶圓上曝光陣列中的曝光單元格，其中，曝光單元格呈黑色代表有大量光刻膠殘留；曝光單元格呈彩色代表有少量光刻膠殘留；曝光單元格呈白色代表顯影干凈，沒有光刻膠殘留；根據(jù)每個曝光陣列中白色曝光單元格的數(shù)量，計算每個曝光陣列的中間顯影能力值，中間顯影能力值等于白色曝光單元格對應(yīng)的曝光能量值的平均值，比對不同位置曝光陣列的中間顯影能力值，即可完成顯影均勻性判斷。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，多個曝光陣列均勻的設(shè)定在承印晶圓表面。所述曝光單元格為正方形結(jié)構(gòu)，其邊長為1.2-1.8mm。

進(jìn)一步的，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向或列向上，曝光能量值在曝光陣列中按能量梯度遞增或遞減。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向或列向上，曝光能量值在曝光陣列中按相同能量梯度遞增或遞減。

進(jìn)一步的，所述步驟S101.曝光模式預(yù)設(shè)中，曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向上，曝光陣列的中間一列曝光單元格的曝光能量值為門柵光強(qiáng)，其右側(cè)的每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞增，其左側(cè)每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞減；當(dāng)曝光能量值大于門柵光強(qiáng)時光刻膠可被顯影干凈，當(dāng)曝光能量值小于門柵光強(qiáng)時顯影后會有光刻膠殘留。

實施例1

顯影均勻性檢測：

S101.曝光模式預(yù)設(shè)：根據(jù)承印晶圓的規(guī)格，調(diào)整光刻機(jī)的漏光擋板，在承印晶圓的表面設(shè)定1-9共九個曝光陣列，每個曝光陣列由37個邊長為1.5mm的正方形的曝光單元格整齊排列而成，每個曝光陣列均采用相同的曝光能量設(shè)定進(jìn)行曝光；曝光能量設(shè)定為：在曝光陣列的行向上，從左向右，每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞增。設(shè)曝光陣列的中間一列曝光單元格的曝光能量值為門柵光強(qiáng)E₀，其右側(cè)的每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度E_T遞增，即右側(cè)第一列、第二列和第三列曝光單元格的曝光能量值分別為E₀+E_T、E₀+2E_T、E₀+3E_T，其左側(cè)每列曝光單元格的曝光能量值按能量梯度遞減，即左側(cè)第一列、第二列和第三列曝光單元格的曝光能量值分別為E₀-E_T、E₀-2E_T、E₀-3E_T，相關(guān)設(shè)定可參照圖2。

S102.承印晶圓涂膠、曝光并顯影：將待檢測的承印晶圓A、B涂覆光刻膠后，置于光刻機(jī)內(nèi)，采用預(yù)設(shè)的曝光模式進(jìn)行曝光后進(jìn)行顯影處理；

S103.顯影均勻性判定：觀察顯影后承印晶圓A、B上曝光陣列(1-9)中的曝光單元格，其中，曝光單元格呈黑色代表有大量光刻膠殘留；曝光單元格呈彩色代表有少量光刻膠殘留；曝光單元格呈白色代表顯影干凈，沒有光刻膠殘留；根據(jù)每個曝光陣列中白色曝光單元格的數(shù)量，計算每個曝光陣列的中間顯影能力值，中間顯影能力值等于白色曝光單元格對應(yīng)的曝光能量值的平均值，比對不同位置曝光陣列的中間顯影能力值，即可完成顯影均勻性判斷。

下面，以最大中間顯影能力值與最小中間顯影能力值之差小于1E_T為顯影均勻的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行下列計算：

如圖3所示，承印晶圓A中，曝光陣列1的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列2的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列3的中間顯影能力值＝(E₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/16＝E₀+30/16E_T

曝光陣列4的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列5的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列6的中間顯影能力值＝(3xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/18＝E₀+30/18E_T

曝光陣列7的中間顯影能力值＝(E₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/16＝E₀+30/16E_T

曝光陣列8的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列9的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

從上述數(shù)據(jù)可以看出，曝光陣列1-9中，中間顯影能力值差別最大的為曝光陣列3和曝光陣列6，二者相差為5/24E_T，差值遠(yuǎn)小于1E_T，差別不明顯，承印晶圓顯影均勻。

如圖4所示，承印晶圓B中，曝光陣列1的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列2的中間顯影能力值＝(2x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/12＝E₀+27/12E_T

曝光陣列3的中間顯影能力值＝(2x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/12＝E₀+27/12E_T

曝光陣列4的中間顯影能力值＝(2x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+19/7E_T

曝光陣列5的中間顯影能力值＝(2xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+30/17E_T

曝光陣列6的中間顯影能力值＝(5xE₀+5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/20＝E₀+30/20E_T

曝光陣列7的中間顯影能力值＝(5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/16＝E₀+30/15E_T

曝光陣列8的中間顯影能力值＝((E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/17＝E₀+26/11E_T

曝光陣列9的中間顯影能力值＝(5x(E₀+E_T)+5x(E₀+2E_T)+5x(E₀+3E_T))/16＝E₀+30/15E_T

從上述數(shù)據(jù)可以看出，曝光陣列1-9中，中間顯影能力值差別最大的為曝光陣列4和曝光陣列6，二者相差為17/14E_T，大于1E_T，差別明顯，承印晶圓顯影不均勻。

當(dāng)然，本發(fā)明中顯影均勻的判定標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)不同需求進(jìn)行調(diào)整，如，以最大中間顯影能力值與最小中間顯影能力值之差小于1E_T為顯影均勻的標(biāo)準(zhǔn)，或者利用曝光陣列1-9的中間顯影能力值的方差作為顯影均勻的判斷標(biāo)準(zhǔn)等，均可以實現(xiàn)判定。

本發(fā)明中，在曝光陣列的行向或列向上，曝光能量值在曝光陣列中按能量梯度遞增或遞減方式進(jìn)行設(shè)定，均可實現(xiàn)與上述實施例相同的效果。

本本發(fā)明中，曝光陣列進(jìn)行曝光時不需要使用光刻版，只需通過調(diào)整光刻機(jī)的漏光擋板即可完成曝光，減少精細(xì)部件的使用，使得操作更加簡單；采用肉眼可見的曝光單元格的顏色變化進(jìn)行顯影均勻性判定，減少了電子顯微鏡的應(yīng)用，極大的提高了工作效率；曝光陣列的行數(shù)和列數(shù)以及能量梯度值以及可以達(dá)到不同的精度要求，能夠滿足不同規(guī)格承印晶圓顯影均勻性的檢測；曝光陣列覆蓋承印晶圓的中心及邊緣位置，使得承印晶圓整體顯影能力的判斷更加準(zhǔn)確。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。